Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej

Ryszard Bartnik

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22067-9

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.017

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

172

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Bartnik, Ryszard. Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej. Red. . : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021, 172 s. ISBN 978-83-01-22067-9, doi: https://doi.org/10.53271/2021.017

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Bartnik, R.

T1 Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

YR 2021

SN 978-83-01-22067-9

DOI https://doi.org/10.53271/2021.017

Bibliografia BibTex:

@Book{ 258928, author = "Bartnik, Ryszard", editor = "", title = "Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2021", address = "", isbn = "978-83-01-22067-9", doi = "https://doi.org/10.53271/2021.017" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Bartnik, Ryszard

ED -

TI - Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY -

PY - 2021

SN - 978-83-01-22067-9

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2021.017

Netografia (standard APA):

Bartnik, Ryszard. Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej [baza danych online] : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021 [dostęp: 22 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/elektrownie-i-elektrocieplownie-w-hierarchicznej-technologii-gazowo-ryszard-bartnik-258928. doi: https://doi.org/10.53271/2021.017

pompy ciepła, elektrociepłownie, elektrownie, bilans energii, efektywność ekonomiczna, efektywność energetyczna, układy gazowe, ziębiarki, regeneracja ciepła, układ gazowo-gazowy

Wydawnictwo PWN przedstawia kolejną książkę profesora Ryszarda Bartnika z serii poświęconej analizie efektywności energetycznej i ekonomicznej elektrowni i elektrociepłowni w polskim systemie elektroenergetycznym.

Elektrownie i elektrociepł...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22067-9

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.017

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

172

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Podstawowe oznaczenia10
1. Wprowadzenie12
2. Podstawy termodynamiczne analizy układów hierarchicznych19
2.1. Temperatury uśrednione entropowo22
2.2. Bilans energii i egzergii hierarchicznego silnika j-obiegowego24
2.3. Bilans energii i egzergii hierarchicznej j-obiegowej ziębiarki sprężarkowej27
2.4. Analiza termodynamiczna układu hierarchicznego silnika gazowo-gazowego napędzającego ziębiarkę sprężarkową29
2.5. Analiza termodynamiczna układu hierarchicznego silnika gazowo-gazowego napędzającego sprężarkową pompę ciepła31
2.5.1. Analiza termodynamiczna układu sprężarkowej pompy ciepła i hierarchicznego silnika gazowo-gazowego do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej37
2.6. Analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła40
2.6.1. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z elektrociepłownią gazowo-gazową bez pompy41
2.6.2. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z elektrociepłownią gazowo-parową oraz parową45
2.6.3. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z ciepłownią47
2.6.4. Podsumowanie i wnioski47
2.7. Analiza ekonomiczna samodzielnie pracującej sprężarkowej pompy ciepła48
2.7.1. Porównawcza analiza ekonomiczna pracującej samodzielnie sprężarkowej pompy ciepła z elektrociepłownią parową, gazowo-parową i gazowo-gazową48
2.7.2. Porównawcza analiza ekonomiczna pracującej samodzielnie sprężarkowej pompy ciepła z kotłownią domową49
2.8. Podsumowanie i wnioski końcowe51
3. Analiza termodynamiczna i ekonomiczna turbozespołu gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem w hierarchiczny układ gazowo-gazowy 53
3.1. Wprowadzenie53
3.2. Analiza termodynamiczna turbogeneratora gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem54
3.3. Analiza ekonomiczna turbogeneratora gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem69
3.3.1. Jednostkowe koszty produkcji ciepła w układach gazowo-gazowym i gazowo-parowym69
3.3.2. Jednostkowe koszty produkcji energii elektrycznej w układzie gazowo-gazowym i gazowo-parowym76
3.4. Podsumowanie i wnioski końcowe78
4. Analiza termodynamiczna i ekonomiczna trójgeneracyjnego układu z hierarchicznym silnikiem gazowo-gazowym do produkcji elektryczności, ciepła i zimna 80
4.1. Wprowadzenie80
4.2. Analiza termodynamiczna i ekonomiczna układu gazowo-gazowego do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i zimna83
4.2.1. Analiza układu z ziębiarką sprężarkową83
4.2.1.1. Warunek ekonomicznej opłacalności stosowania ziębiarki sprężarkowej w układzie trójgeneracyjnym z silnikiem gazowo-gazowym92
4.2.2. Analiza układu z cieplną ziębiarką absorpcyjną94
4.3. Zastosowanie w trójgeneracyjnym układzie gazowo-gazowym turboekspandera z regeneracją ciepła103
4.4. Podsumowanie i wnioski końcowe108
5. Analiza ekonomiczna produkcji wodoru w procesie elektrolizy wody w układzie z silnikiem gazowo-gazowym110
5.1. Wprowadzenie110
5.2. Metodyka i model matematyczny jednostkowego kosztu produkcji wodoru117
5.2.1. Jednostkowy koszt produkcji wodoru119
5.3. Podsumowanie i wnioski końcowe121
6. Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznego silnika gazowo-gazowego współpracującego z magazynem sprężonego powietrza 125
6.1. Wprowadzenie125
6.2. Analiza termodynamiczna hierarchicznego silnika gazowo-gazowegowspółpracującego z magazynem sprężonego powietrza127
6.2.1. Powierzchnie wymienników ciepła133
6.2.2. Minimalna wymagana objętość magazynu sprężonego powietrza136
6.3. Analiza ekonomiczna zastosowania magazynu sprężonego powietrza jako sposobu magazynowania elektryczności138
6.3.1. Zdyskontowany zysk osiągany ze stosowania magazynu sprężonego powietrza143
6.3.1.1. Analiza wrażliwości zdyskontowanego zysku145
6.3.2. Wpływ stosowania magazynu sprężonego powietrza w układzie z silnikiem gazowo-gazowym na obniżenie jednostkowego kosztu produkcji elektryczności147
6.3.2.1. Analiza wrażliwości obniżenia jednostkowego kosztu produkcji elektryczności149
6.4. Podsumowanie i wnioski końcowe150
7. Zastąpienie gazu ziemnego w silniku gazowo-gazowym paliwem jądrowym 153
7.1. Analiza termodynamiczna hierarchicznej gazowo-gazowej elektrowni jądrowej z wysokotemperaturowym reaktorem i helem jako czynnikiem obiegowym157
7.2. Analiza ekonomiczna hierarchicznej gazowo-gazowej elektrowni jądrowej z wysokotemperaturowym reaktorem i helem jako czynnikiem obiegowym166
7.3. Podsumowanie i wnioski końcowe168
Bibliografia170

1.Wprowadzenie

naparametrynadkrytyczne.Wysokośćsprawnościsilnikówquasi-hierarchicznychro-

śniedowartości50%wrazzezwiększaniemmocyzastosowanejwukładzieturbiny

gazowej[2,3,8].Coistotne,jednostkowenakładyinwestycyjne(najednostkęzainstalo-

wanejmocyelektrycznej)natesilnikisązdecydowaniemniejszeodnakładównabloki

naparametrynadkrytyczne.Sprawnośćsilnikówgazowo-parowychquasi-hierarchicz-

nychjestjednakoczywiściemniejszaodsprawnościsilnikówgazowo-parowychhie-

rarchicznych,naktóreponadtojednostkowenakładysąjeszczemniejsze.Należyjednak

zaznaczyć,żeblokigazowo-parowedwupaliwowemogąpowstawaćprzeznadbudowę

turbinągazowąjużistniejącychblokówwęglowychrealizującychobiegClausiusa-

-Rankine’a[2,3,8].Rozwiązanietakiestanowizatemogromnypotencjałmoderniza-

cyjnykrajowejenergetykibazującej,isłusznie,nawęglu.Węgielgwarantujebowiem

niezależnośćibezpieczeństwoenergetycznePolski.Koniecznajestprzytymbudowa

wkrajublokówjądrowych,comapełneuzasadnienietechniczne,ekologiczneiekono-

miczne[4].Jednostkowykosztwytwarzaniawnichelektrycznościdlaczasueksplo-

atacjiok.40-60lat(obecnieokres60latjestnormąeksploatacjiblokówjądrowych)

orazdlaniskiegooprocentowaniakapitałuinwestycyjnegojestmały(rys.5.2).Jedno-

cześnienależybudowaćprzemysłprodukcjielementówpaliwowych.Zasobyruduranu

wPolscesąduże.

Wniniejszejmonografiiprzedstawionoanalizętermodynamicznąiekonomiczną

układówhierarchicznychgazowo-gazowych.Wsilnikugazowo-gazowymrealizowane

sąsprzęgniętezesobądwaprawobieżneobiegiJoule’a.Paliwodoprowadzanejestwy-

łączniedoobieguJoule’aturbinygazowejpracującejwzakresietemperaturwysokich.

DodrugiegozobiegówJoule’a,tj.doobiegurealizowanegowturboekspanderzepra-

cującegowzakresietemperaturniskich,doprowadzoneciepłonapędowejestciepłem

wyprowadzonymzobieguJoule’aturbinygazowej,awięczobieguznajdującegosię

whierarchiizarazpowyżejniego.Sprzężenieobuobiegówwukładhierarchicznyma

miejscewnagrzewnicypowietrza,wktórejspalinywylotowezturbinygazowejpod-

grzewająsprężonepowietrzezasilająceturboekspander(rys.3.1-3.3).Sprawność

G-G

(wzór(3.13),rys.3.10,4.23)wytwarzaniaenergiielektrycznejjestjednakwukładzie

gazowo-gazowymmniejszaniżwukładziegazowo-parowym.Owyższejsprawności

silnikagazowo-parowegodecydujebowiemizotermaskraplaniapary,podczasktórej

ciepłojestwyprowadzanedootoczeniazobieguClausiusa-Rankine’a.Izotermatanie-

malżepokrywasięzizotermąotoczeniaT

ot(rys.1.1)−silnikaCarnota,jakjużzaz-

naczono,silnikanajdoskonalszegotermodynamicznie.Natomiastczynnikobiegowy

wprzemianieizobarycznejdolnegoobieguJoule’awhierarchicznymsilnikugazowo-

-gazowym,podczasktórejwyprowadzanejestciepłozsilnikadootoczenia,maznacz-

niewyższąodT

otuśrednionąentropowotemperaturę(rozdz.2).Istotnejestjednakto,

żefinansowenakładyinwestycyjnenasilnikgazowo-gazowystanowiązaledwieok.45%

nakładównasilnikgazowo-parowy.Aprzecieżostatecznietoopłacalnośćekonomicz-

napracysilnikamadecydującywpływnapodjęciedecyzjiinwestycyjnejojegobudo-

wie(podrozdz.3.3).Stądzatemm.in.koniecznajestprzedstawionawksiążceanaliza

układówgazowo-gazowych.

Kolejna,wyjątkowoprzytymważnasprawa.Sprawnośćsilnikówgazowo-gazowych

G-G(wzór(3.13))dlawspółczesnychturbingazowych,tj.dlawysokichtemperaturT

Brak wyników

Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra